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混合方法对车载自组网的路由(VANET)使用聚类方法

Siddhant贾斯瓦尔1d s Adane博士2
  1. 学生,C.S.E.的部门,S.R.C.O.E.M.,Nagpur, India
  2. H.O.D.,Dept. Of M.C.A., S.R.C.O.E.M., Nagpur, India
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文摘

兴趣车辆临时网络(VANETs)已经在过去的几年里,尤其是在新兴的背景下,智能交通系统(ITS)。车载ad hoc网络(VANETs)是高度移动的无线网络,旨在支持车辆安全、交通监控、和其它商业应用。然而,高效路由VANETs仍然充满挑战的原因很多,例如,车辆密度随着时间的推移,不同大小的VANETs(成百上千的汽车)和无线信道衰落由于高运动和自然在城市环境中障碍物(如建筑、树木和其他车辆)。内VANETs、车辆流动将导致车辆之间的通信链路频繁被打破。在VANET路由成为一个重要的问题。如果网络有非常少的车辆就更难了,发送一个数据包从源到目的地。在这样的场景中有效路由扮演重要的角色。高效的路由技术我们可以提供通信网络即使网络中车辆的密度很低。我们提供一个路由算法,适用于混合动力的情况下,即它将静态和动态的基础设施。使用的方法是基于簇的路由这将帮助在传输数据包在网络中车辆密度较低。



关键字

基于簇的路由,路由,VANET路径洪水。

我的介绍。

汽车行业正在经历一场革命阶段。今天,汽车不仅仅是一个热机的机器很少有电子设备;相反,最近无线通讯技术的发展带来了重大转变的车辆从一个简单的移动发动机智能系统载体。广泛的小说安全和娱乐服务是由一个新类的通信大致分为vehicle-to-vehicle通信和vehicle-to-infrastructure通信。
目前,智能交通系统组件提供范围广泛的服务,如高速公路管理、事故预防和安全,司机援助和信息娱乐的司机或乘客[1]。最近的趋势转向了广告、营销和车轮上的服务和产品。因此,这些应用程序似乎非常有利可图的和有前途的商业和研究。车载通信的重要使用安全性和信息娱乐应用程序导致了发展的一个新类的媒体访问控制和网络层协议。
当前车辆研究领域包括路由、拥塞控制、防撞,安全消息广播,车载传感、安全等不同的地形对车辆路由构成独立的挑战。问题在城市网络不会一模一样在高速公路或延迟网络洪流。郊区有稀疏的车辆密度,而必须处理车辆拥堵的市中心。晚上可能有最高的交通,和午夜可能被视为最沉默的一天。这是一个最困难的工作来预测一个地区的交通密度。道路的结构(即。,straight or curved), number of intersections, number of lanes, length of the road (i.e., based on road ID), availability of public transport, and driver behaviour have a great impact on the node density and network connectivity of a vehicular network.
我们工作在一个网络中车辆密度很低即网络中汽车的数量非常少。基于集群的方法用于解决沟通的问题。有一个混合网络即有静态和动态两种节点。我们提出一个方法来解决低通信在稀缺的网络的问题。

二世。相关工作

很多领域的工作已经完成车载自组网。路由已经在VANET的一个主要问题,因为网络的动态特性。所以许多作家在VANET的路由问题。
恩里克·贾马尔Toutouh何塞•Garcia-Nieto,阿尔巴在[5]提出了最优参数的调优OLSR路由协议可用于VANETs通过使用一个自动优化工具。对于这个任务,他们定义了一个基于耦合优化策略优化算法(PSO,德、GA和SA)和网络仿真器ns−2。此外,他们比较了优化OLSR配置在RFC 3626标准以及与人类专家配置中发现的当前状态的艺术。
在[6]穆罕默德Al-Rabayah和罗伯特Malaney结合活性路由的特点和基于位置的地理路由的方式有效地使用所有可用的位置信息。该协议旨在优雅地退出降解活性路由的位置信息。显著减少路由开销实现标准相比,HLAR活性和地理路由协议。它有效地获得最优性能可伸缩性。
哈难Saleet Rami Langar, Kshirasagar奈克,Raouf Boutaba, Amiya Nayak和Nishith高尔在Intersection-Based地理路由协议VANETs为了提高服务质量[7]。内部网关路由选择协议是基于一个有效的选择道路交叉口的数据包必须通过网关到互联网。担保的方式选择,有高概率,网络连接道路十字路口而满意的服务质量(QoS)。地理转发是用来传输数据包路径上的任意两个路口之间,减少单个节点运动路径的敏感性。
在Back-Bone-Assisted跳贪婪路由VANET的城市环境中,普拉塔普Kumar Sahu埃里克•吴萧-邝Jagruti Sahoo,和马里奥Gerla[9],选择跳数作为指标发现路由路径。利用传输跳贪婪路由协议。这是确保所选择的十字路口有足够的连接。BAHG采用间接法来计算每个路口的连接参数。它介绍一些专业骨干机制节点执行跟踪结束节点的运动等功能。
在[10]D。Rajini Girinath, S。在赛尔凡来到VANET基于集群的方法。聚类用于路由在城市场景。多路径洪水算法提出了集群的形成。他们试图组较低的车辆移动彼此在同一个集群。

三世。提出工作

所有的研究在车载Ad Hoc网络实时通信使infrastructure-less地区车辆节点之间的分布式应用程序。基于集群的路由在VANET是特别有用的应用程序需要更好的路由和可伸缩性成百上千的汽车。基于位置的集群技术有助于提高路由性能在不同的移动场景。车载Ad Hoc网络(VANET)的特点是较高的车辆流动,成为一个有前途的领域的研究铺平道路交通安全管理的方法。VANET使车辆之间的通信(V2V通信)和路边基础设施(V2I通信)。
静态和动态集群头负责簇内节点之间的协调,和之间的集群。旅行时间较长的周期重聚簇可以选择节点和更多数量的停止像公交车充当簇头。网络生命周期延长通过(我)选择最优路径的节点以最小的干扰,(ii)周期升级clusterhead对于路由和集群信息,和(3)路由节点与节点的平均速度。一个独立的基于集群的方法,认为混合和动态流动模型。基于这种方法,我们提出一个基于位置的多路径洪水算法,它有三个主要目标:(i)减少延迟,(2)和(3),延长网络的生命周期最大数据交货率在高流动性。稳定在这种情况下意味着需要负载平衡和高效的资源利用率。路由协议也可以采用聚类[2],[3]。
在[4],提出了集群作为定位目的地的一个有用的工具。在VANET等一个完整的分布式系统,每个节点可以作为源或一个中继节点,它激励需要高效的算法来选择服务器根据系统目标概述。每个车辆都应该存储相关信息集群在源节点的传输范围。在我们的模型中,一个固定数量的动态和静态来源已知系统的每辆车,和一个静态源总是可以处理大量的数据。
在我们的综合方法与交通有关的信息都保存在来源,较少时间在动态源和长期在静态资源未来的目的。如果发现两个簇头节点之间的距离小于阈值,用更少的成员被集群减少通信开销和其成员加入其他集群[6]。在高机动条件下重新集群的过程增加了沟通成本。定位节点的位置,相对速度预测和有效沟通根据移动节点之间的距离在我们的方法处理。
分组车辆可以区分不同的移动模型根据其空间和时间依赖性。例如,两个节点朝着同一方向有较高的空间依赖性[9]。时间依赖的测量当前和以前的速度之间的关系。高时间节点之间的依赖会发现拥有相同的速度。VANET的特点是高机动通信infrastructure-less环境和动态拓扑情况[8],导致频繁的网络分区。VANET的依赖外部参数类型的道路,司机”年代决定,时间,工作日,车辆的速度和位置的车辆很难监控和管理整个网络。流动意识涟漪免费集群用于维护稳定车辆的基础设施和国米集群路由。因此网络可以自适应地调整其主要路由机制根据其流动特性[13]。
答:基于簇的路由
基于簇的路由结合静态和动态集群的特点。静态集群形成的静态资源位于路信号,街角和拥挤的地方被称为静态clusterhead。然而选择公交车作为动态资源在我们的算法,有预定义的路径和时间图处理高流动性情况称为动态clusterhead。层次聚类创建了一个分层的环境提出了一些主要的挑战在这样的特设网络。顶层由静态clusterhead,中间层由动态clusterhead和较低的层由普通的车辆。因为高度动态车辆网络拓扑也变化。这反过来也会影响网络的性能和机制来应对这样的动态调用协议。流动意识处理突然变化在路由拓扑结构响应对故障。集群建设一些流动性指标被认为是为了形成一个稳定的集群结构从而减少对集群拓扑结构的影响。车辆流动行为决定了集群的体系结构。 Vehicles are grouped in two different ways either by those vehicles which are in the communication ranges of dynamic sources or by those vehicles which are in the ranges of static sources mounted at traffic signals and road junctions.
动态聚类尝试许多节点分割成种集群基于以下参数(请看,盖子,年代,VLT)我们算法中定义1。(VID盖子,年代,VLT)标准表明,每个车辆节点集群中有它自己的独特的VID和位置ID代表城市的道路在一个特定的区域。象征„s”表明车辆的速度和VLT表示车辆寿命在一个特定的集群。
动态集群方案,我们的参数化的聚类方案不需要周期性重聚簇。当车辆进入集群区其独特的VID注册到clusterhead和成为一个成员的集群。任何未聚集的车辆加入集群发送CJReq消息。流动性的大小也会影响集群、低流动性增加集群的规模相比,高流动性,导致越来越多的集群。车辆可以加入集群,如果它有一个有效的VID和它的速度也是一个重要的标准,如果任何新的车辆除了救护车或救援车辆进入集群的速度超过平均速度没有必要更新它无处不在。如果车辆没有收到响应消息一段时间后,它会创建一个新的集群将成为自己的头,即使,它将成为一个集群成员发送和接收消息或将继续作为一个集群。
集群算法CJM(加入消息)对集群形成适用于网络与高流动性,流动的车辆影响集群拓扑。集群形成只取决于CJM而不是任何其他消息从而避免开销;类似于[10]提出的想法。一旦车辆进入集群区域定期广播CCM(集群连接消息)在传递数据之前,一旦收到响应它将开始数据传输。在我们的方法重新集群的连锁反应是减少了选择和定义车辆像公共汽车被称为未,这种效应在一些地方减少了安装静态到这样,因此集群拓扑结构和维护顺利没有任何力量交替[12]。静态clusterhead收集准确的邻居信息的一个优点和集群结构是承诺与特定的属性。另一个指标是每辆车的时间成为一个成员的集群。通过传递一个消息给所有邻居(n),每辆车可以帮助每个邻国来决定它们之间的距离。然后每个邻居应该发送回复信息(r),包括视频,CID,距离,速度和方向。因此,每辆车需要发送(n + r)消息集群建设。 During cluster construction phase, one should consider how to reduce the amount of clustering-related message exchanged for the cluster formation.
不时每个未聚集的车辆寻求一个集群后加入定期发送CJM信息,并创建一个集群singlenode盖本身没有适当的集群时加入。试集群,然而,可能会产生大量的集群,从而增加等级线路的长度,导致长端到端延迟。为了避免这种情况,两个集群集成基于clusterhead速度和通过选择低速clusterhead新头。在我们重叠多次反射结构、数据传输更为灵活和没有跳限制群头两个邻国之间。
b .算法
1。基于位置的多路径洪水:
在源头
一)洪水(CJReq)直接所有的邻居(NVID)
b) VC = # (NV)
为每一个中继节点
{
为每个CJReq收到
{
如果新老NVID NVID =
(RREQ)来避免repeation下降
如果当前节点(CVID =大卫)
然后大卫将节点id
其他的
{我)CJReq IMVID添加(CVID)
2)找到VC1 = # (NV)
}
在目的地
对于每个CJReq收到,寄(CJRep)来源
如果(速度> thresholdspeed)
只更新VID Clusterhead
其他的
sort (CJRep IMVID)
所有节点更新车辆的详细信息
在源头{
直到(时间戳<阈值时间)
{
链接=排序(CJRep IMVID)
为每一个链接
{发现SP = MIN (CJRep VC)
发送(数据)通过SP DV
}
SORT (CJRep IMVID)
为每个IMVID CJRRep
{
计算VD
排序(IMVID) VD的升序排列
计算SP # VD的元素
在每个集群存储所有VID数组中
}
2。簇头选择算法:
图像
图像
C)环境代
我们使用环境代OMNET + +模拟器。为不同的场景生成的环境是每个场景都有不同数量的静态和动态节点。4公里的区域考虑4公里。车辆的速度和方向都是随机的。

四、实验和结果

100)消息被发送在每个场景中,计算成功的消息数量到达目的地。
测试的结果如下所示:
图像
B) 100年的时间检查在每个场景中成功的消息。通过这些数据分析完成的时间。
测试的结果如下所示:
4汽车。所需的平均时间81.3 ms提供一个成功的消息
b。8汽车所需的平均时间65.35 ms提供一个成功的消息
c。12汽车所需的平均时间54.65 ms提供一个成功的消息
d。16汽车所需的平均时间42.25 ms提供一个成功的消息
C)前20成功的消息传递所需的时间如下所示:

诉的结论和未来的范围

基于集群的系统在VANET用于路由。该技术有效地工作在VANET稀缺的网络。不同的场景是使用OMNET + +模拟器生成和消息发送测试和分析的目的。分析表明,增加的汽车数量和路边单元消息到达目的地的概率增加。也成功的消息传输所需的平均时间和增加的汽车数量减少。
在未来可以使用不同的技术来选择簇头。有很多方法可以选择到这样。不同的标准可用于选择。分析这些技术可以做到的。网络还可以扩展区域,数量的汽车,和路边的数量单位。可以做相同的测试和分析。

数据乍一看

图1 图2 图3
图1 图2 图3

引用














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